51系列单片机：LED数码管动态显示接口控制技术

1.动态显示电路

动态扫描显示接口是单片机应用中最为广泛的一种显示方式之一。其接口电路是把所有显示器的8个笔画段a～h同名端连在一起，而每一个显示器的公共极COM各自独立地受I／O线控制。CPU向字段输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是哪个显示器亮，则取决于COM端，而这一端是由I／O控制的，在程序中就可以根据显示顺序来决定显示的先后。

动态显示仅说明了数码管的连接方式和显示要求，但与单片机端口的连接方式有很多不同的形式，有使用单片机端口直接驱动、使用组合逻辑电路驱动、使用锁存器驱动以及使用专用动态显示驱动等形式，因而单片机驱动的动态显示电路有很多种，图9-1所示电路是常见的两种8位动态显示电路。

图9-1　常见动态显示电路

2.动态显示电路示例

（1）电路结构。

图9-2是一个由四只共阳极数码管组成的动态显示电路。LED1～LED4分别存放4位显示器的显示数据，LED1为低位。

电路中我们在8个笔画段a～h上采用限流电阻，公共端则由PNP型三极管8550控制，显然，如果8550导通，则相应的数码管亮；如果8550截止，则对应的数码管就不可能亮。8550是由P2.0、P2.1、P2.2、P2.3控制的。这样我们就可以通过控制P2.0、P2.1、P2.2、P2.3达到控制某个数码管亮或灭的目的。

上面的电路，CPU要不断地调用显示程序，才能保证稳定的显示。(www.xing528.com)

图9-2　四位数码管动态显示电路图

（2）参考显示程序。

动态显示达到一定速度时，由于人眼的视觉暂留特性，在观察时，数码管所有内容如同静态显示一样，不会产生闪烁。所以，对动态扫描的频率有一定的要求，若频率太低，LED数码管将出现闪烁现象；若频率太高，由于每个LED数码管点亮的时间太短，LED数码管的亮度太低，无法看清。所以，显示时间一般取几个毫秒左右为宜。在编写程序时，常采用调用延时子程序来达到要求的保持时间。程序工作时，使电路选通某一位数码管后，该数码管被点亮后并保持一定的时间。

该程序结构对大于4位的显示电路就不太实用，若只用4个数码管轮流显示1ms没有问题，实际工作中，当然不可能只显示4个数字，还要做其他事情，这样在二次调用显示程序之间的时间间隔就不一定了，如果时间间隔比较长，就会使显示不连续。实际工作中很难保证所有工作都能在很短时间内完成。况且每个数码管显示都要占用1ms的时间，这在很多场合是不允许的。我们可以借助于定时器，定时时间一到，产生中断，点亮一个数码管，然后马上返回，这个数码管就会一直亮到下一次定时时间到，而不用调用延时程序了，这段时间可以留给主程序干其他的事。到下一次定时时间到，则显示下一个数码管。参考程序结构如下所示：

从上面的程序可以看出，和静态显示相比，动态扫描的程序稍复杂。但该程序具有一定的通用性，只要改变端口的值及计数器的值，即可显示更多位数了。